Trong khi đó các kiểu rừng mưa nhiệt đới tại Thái Lan đã được Bunyavejchewin 1983, Rundel và Boonpragob 1995 và Khamyong với cộng tác viên.. Cùng với việc khảo sát thảm thực vật và lấy m
Trang 1MỐI QUAN HỆ GIỮA NGUỒN NƯỚC VÀ CÁC KIỂU RỪNG NHIỆT ĐỚI GIÓ MÙA TRONG KHU VỰC VEN BIỂN ĐÔNG NAM BỘ (VIỆT NAM)
Trương Quang Tâm
Viện Sinh học Nhiệt đới, Việt Nam
Dương Tiến Dũng
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP Hồ Chí Minh
R Mitloehner
Viện Nghiên Cứu Lâm nghiệp Nhiệt đới
Thềm lục địa vùng Đông Nam Á là khu vực phần lớn chịu ảnh hưởng của khí hậu gió mùa: mùa mưa (kéo dài từ tháng năm đến tháng mười) và mùa khô (từ tháng mười một đến tháng tư năm sau) Lượng mưa tương đối thấp, hàng năm khoảng
1000 - 1500mm/n và 5 đến 7 tháng khô (Stott 1991) là những nhân tố đem lại sự hình thành các kiểu rừng mưa nhiệt đới gió mùa Các kiểu rừng mưa thường xanh
và khô này nằm tại các khu vực từ Liên bang Manipur, Myanmar, Thái Lan, Lào, Campuchia đến Việt Nam đều có nhiều đặc điểm giống nhau Chúng được tách riêng ra khỏi khu vực rừng ẩm thường xanh, nơi mà lượng mưa hàng năm cao hơn
2000 mm/a và không có khô hạn khắc nghiệt (Rundel và Boonpragob 1995)
Các kiểu rừng nhiệt đới gió mùa trong lục địa Đông Nam Á rất đa dạng Có thể vì vậy mà việc phân loại của chúng, qua các tài liệu công bố, chưa được thống nhất thậm chí còn lộn xộn nữa Hegner (1979) đã đối chiếu những kiểu rừng này và
Trang 2những thuật ngữ đồng nghĩa của chúng với nhau Stott (1991) đã rất tiếc rằng các công trình nghiên cứu về những kiểu rừng này còn rất hiếm hoi Trong khi đó các kiểu rừng mưa nhiệt đới tại Thái Lan đã được Bunyavejchewin (1983), Rundel và Boonpragob (1995) và Khamyong với cộng tác viên (1983) và tại Việt Nam gần đây có Linh (1996) nghiên cứu Điểm đáng chú ý trong vùng chịu ảnh hưởng của gió mùa là: hoặc chỉ một loài cây hoặc/và một chi (Genus) trong cùng một họ sẽ
chiếm ưu thế Điều này bộc lộ rõ nhất đối với họ Sao Dầu (Dipterocarpaceae)
(xem T Smitinand và ctv 1990)
Thêm một đặc điểm chung quan trọng khác nữa là sự hiện diện sát cánh nhau của nhiều kiểu rừng nhiệt đới gió mùa trên một diện tích vô cùng bé nhỏ
(Bunyavejchewin 1983; Whithmore 1984; Rudel và Boongrapob 1995) Hiện tượng này đôi khi được giải thích như là hệ quả biến thể của lập địa trên một diện tích vô cùng bé nhỏ tùy theo lượng nước trong đất và tùy theo tính chất của đất (Ogawa và ctv 1961)
Khu vực nghiên cứu của chúng tôi là khu Bảo tồn Bình Châu Phước Bửu, thuộc huyện Xuyên Mộc, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu Tại đây còn sót lại một khoảnh rừng được công nhận là Khu Bảo tồn Thiên nhiên vào năm 1993 Và tại đây chúng tôi bắt gặp hiện tượng nhiều kiểu rừng nhiệt đới gió mùa nằm sát cạnh nhau trên một địa bàn rất nhỏ như đã kể trên Vị trí của khu Bảo tồn này nằm giữa 10027’57’’ và
10037’46’’ B cũng như 107024’31’’ và 107036’07’’ Đ Diện tích khu bảo tồn bao gồm 11.000ha Lượng mưa bình quân năm là 1356 mm/a và nhiệt độ trung bình năm khoảng 260C Mùa khô kéo dài suốt 7 tháng, từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Gió mùa Tây nam đem mưa lại cho khu vực từ tháng 4 đến tháng 10 Lượng mưa trong những tháng này chiếm 93% tổng lượng mưa suốt cả năm Về đất, thành phần cấu tạo chính là cát, khoảng 90%
5 kiểu rừng thuộc ba quần thể rừng đã được lựa chọn để nghiên cứu Các ô rừng nghiên cứu trải dài trên một đường cắt (Transekts) khoảng 6,5 km Chúng có
Trang 3chung điều kiện khí hậu và nền đất, song lại rất khác nhau về chu kỳ rụng lá, về thành phần loài và về cấu trúc Cùng với việc khảo sát thảm thực vật và lấy mẫu đất, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đặc tính sinh lý của các loài ưu thế thuộc mỗi kiểu rừng Chúng tôi đo trực tiếp lượng nước tiềm tàng cũng như hàm lượng muối trong đất thông qua việc đo áp suất thẩm thấu của lá nơi các cây được lựa chọn
Từ đó chúng tôi trực tiếp xác định được tác động của nước và muối của từng lập địa (xem R Mitloehner 1997b) Song song với việc phân tích những điều kiện lập địa (khí hậu và đất), chúng tôi chuyên chú ý nghiên cứu sự thích ứng sinh lý của cây với điều kiện lập địa Các thông số có được là kết quả đo đạc vào lúc trưa (lúc nóng nhất trong ngày) và vào ban đêm (lúc được xem là mát nhất trong ngày) Chúng nằm trong mối quan hệ giữa lượng nước tiềm tàng trong cây (WP) và tiềm năng thẩm thấu nội tại của cây (OP) (xem R Mitloehner 1996,1997a) Tại vùng khô khan định kỳ thì sự cung ứng của nước và độ mặn là 2 yếu tố quyết định cho
sự phát triển của thực vật Trong khuôn khổ của nghiên cứu này các câu hỏi sau đây được đặt ra :
· 5 kiểu rừng được chọn nghiên cứu khác biệt nhau ra sao đối với nhịp mùa rụng
lá, đối với thành phần loài và cấu trúc rừng?
· Các yếu tố lập địa nào có thể tạo ra sự khác biệt giữa các kiểu rừng ?
· Có thể thông qua việc đo các thông số sinh lý của cây để xác định hàm lượng nước và khả năng thích ứng về mặt thẩm thấu của chúng cũng như để có thể giải thích được những biến thể của các khoảnh rừng không?
Phương pháp luận:
Đặt ô mẫu để mô tả cấu trúc rừng
Trang 4
Trước hết chúng tôi chọn 5 kiểu rừng khác nhau, bố trí cho mỗi kiểu một ô tiêu chuẩn với kích thước 50 x 50 m Sau đó, tiến hành đo, đếm tất cả các cây trong ô
có đường kính ngang vai (dBH) trên 10 cm, xác định tên, vị trí, chiều cao toàn thân, chiều cao dưới tán của từng cây
Đường kính ngang vai được đo bằng thước đo đường kính (Umfangmessband), chiều cao toàn thân được ước lượng theo các lần đo mẫu với dụng cụ Blume Leiss
và thước ngắm Teleskopestange với sai số 1m
Nghiên cứu thổ nhưỡng
Để bảo đảm tính chính xác và tính đại diện, chúng tôi đã tiến hành ngay tại địa điểm trung tâm của ô tiêu chuẩn các việc sau đây:
- Lấy mẫu đất tại hai độ sâu khác nhau: 10cm và 50cm Áp dụng phương pháp Scheffer và Schachtschnabel (1984) để xác định độ chặt và độ mùn trong đất,
- Tiến hành đo khả năng trao đổi cation (AKe ) và quá trình cố định cation với dung dịch NH4CL kết hợp với việc đo độ hấp thụ quang phổ ánh sáng (AAS) theo phương pháp của Ulrich (1966) Thành phần Nhôm (Al) được xác định bằng phép
đo trắc quang Trên vùng đất ven biển ít nhiều bị nhiễm mặn, trị số AKe sẽ phản ánh những cation mà cây có thể hấp thụ được Cation này hoặc:
a/ Được cố định qua quá trình trao đổi (sét, mùn) hoặc
b/ Được giải phóng và/ hay buộc chặt trong dung dịch đất Trong trường hợp đặc biệt này trị số AKe có thể xem như là mức độ muối trong đất có thể cung cấp cho cây trong hiện tại và tương lai
Trang 5Đo hàm lượng nước tiềm tàng trong cây (viết tắt: WP)
Lượng nước tiềm tàng trong cây (= nWP) tương ứng với sức hút của cây dùng để
lấy nước từ đất vào thân cần cho sự phát triển Khi lá cây no nước, trị số của nWP
là 1 bar Tại những vùng khô hạn, trị số này có thể tăng đến 80 bar (hay = 800 hPa) (Mitloehner 1990) Giữa buổi trưa, trị số này sẽ tăng đến cực đại, ban đêm sẽ
hạ xuống cực tiểu vì lúc ấy khí khổng đã đóng kín và độ ẩm trong không khí tăng lên rất cao Trị số đo ban đêm có thể xem như là lực mà đất "kéo giữ” lại nước Trong trường hợp này, những cây đã được chọn ra để đo được xem như là "dụng
cụ sinh học" dùng để đo áp suất (biologischer Tensiometer) (theo Kreeb 1990) Cho mỗi loài cây ưu thế trong mỗi kiểu rừng nghiên cứu, chúng tôi đã chọn ra 6 cá thể làm đối tượng đo đạc vào buổi trưa và ban đêm với dụng cụ chuyên dụng SCHOLANDER Phương pháp này đã được Kreeb (1990) cũng như Lassoie vàHinckley (1991) mô tả rõ Theo các tác giả trên thì sai số nằm ở khoảng 0,1 - 0,2 bar
Đo khả năng thẩm thấu tiềm tàng trong cây (viết tắt: OP)
Tiềm năng tiêu cực OP trong cây (nOP) tương ứng với độ đậm đặc của muối,
đường, axid hữu cơ và các chất khác trong tế bào Qua tiềm năng này cây chẳng những có thể hấp thụ được muối trong dung dịch đất mà còn có thể tổng hợp được đường và các axid hữu cơ trong tế bào Điều kiện cơ bản cần thiết cho việc vận chuyển nước trong quá trình thẩm thấu là lực OP trong cây - hay còn gọi là độ đậm đặc trong cây - ít nhất phải tương đương với độ đậm đặc của dung dịch đất
Do đó trị số nPO trong cây có thể được đánh giá như là thước đo sự thích ứng của
cây đối với tình trạng bất thuận lợi nhất của hàm lượng muối tại lập địa Như vậy thực vật phản ánh được "độ mặn" của thực địa
Trang 6Vào buổi trưa, khi mà lượng nước trong lá giảm đi thì trị số nPO sẽ lên đến cực
đại, ngược lại vào ban đêm, khi lá no nước trở lại thì trị số hạ xuống cực tiểu Ngoài ra, để có thể có những trị số tương đồng với tình trạng thẩm thấu của từng
loài cây tương ứng, ta có thể xác định được trị số nPO cực tiểu (nPOsat) qua thí
nghiệm làm no nước nhân tạo nơi các cây lấy mẫu
Vào buổi trưa và ban đêm trước lúc mặt trời mọc, chúng tôi đã lấy mẫu lá của 6 cây cho mỗi loài thuộc mỗi kiểu rừng đã lựa chọn Lá tươi được đo ngay tại hiện trường nghiên cứu, rồi được sấy khô và đóng gói bảo quản tức khắc hầu tránh sự biến đổi của các enzym Sau đó, tại phòng thí nghiệm, chúng tôi ứng dụng phương pháp đông lạnh để đo nồng độ như Kreeb (1990) đã mô tả Theo tác giả này thì sai
số nằm khoảng 2 bar
Kết quả
Cấu trúc rừng
Chúng tôi chọn 5 kiểu rừng thuộc 3 loại quần thể rừng khác nhau để nghiên cứu Việc đặt tên cho chúng được dựa theo Lamprecht(1986) cũng như theo tán lá và chu kỳ rụng lá hàng năm Tên gọi của mỗi kiểu rừng đều nói lên thành phần loài đặc trưng trong quần thể Các quần thể rừng sau đây được tiến hành nghiên cứu :
a/ Rừng ẩm thường xanh, quanh năm không xảy ra quá trình rụng lá
b/ Rừng mưa ẩm xanh, vào cuối mùa khô một số cây thuộc tầng cao bắt đầu rụng
lá
c/ Rừng khộp, toàn bộ lá cây rụng vào mùa khô
Trang 7Bảng 1 trình bày các quần thể rừng khác nhau tại khu vực nghiên cứu của khu Bảo tồn tự nhiên Bình Châu Phước Bửu
Tại kiểu rừng ẩm thường xanh I với tỷ lệ tổng diện tích ngang là 84 % (G%) thì
Tràm Melaleuca leucadendron L (Myrtaceae) chiếm ưu thế Kiểu rừng này phân
bố tập trung tại những vùng trũng khá rộng Những vùng trũng này tỏ ra đã chịu ảnh hưởng của nước ứ đọng vào mùa mưa Tất cả các loài trong kiểu rừng này không rụng lá vào mùa khô So với các kiểu rừng được nghiên cứu khác, kiểu rừng này có thành phần loài thấp nhất
Kiểu rừng ẩm thường xanh II thường phân bố trực tiếp ngay trên mép ngoài của
vùng trũng Các loài ưu thế của kiểu rừng này là Sao Dầu (Dipterocarpaceae), Dầu cát Dipterocarpus caudatus spp caudatus - loài đã được công nhận trong Sách Đỏ của UICN 2000 - và Thị rừng Diospyros decandra Lour (Ebenaceae) Ngoài ra, một số loài khác cũng được xem là quan trọng như Sến Shorea
roxburghii G Don (Dipterocarpaceae) với 8% và Cẩm liên Pentacme siamensis (Miq.) (Dipterocarpaceae) với 4% Kiểu rừng này đã chiếm gấp đôi tổng diện tích
ngang so với rừng nằm trong vùng trũng Kiểu rừng này luôn luôn xanh lá vào mùa khô
Kiểu rừng ẩm thường xanh III nằm trên địa bàn có độ cao khoảng 31m so với mặt biển vượt hẳn hai kiểu rừng nằm thấp hơn vừa nêu bên trên Thành phần loài ưu
thế gồm có Sến - Shorea roxburghii G Don (Dipteocarpaceae) với G = 52% và Thị rừng Diospyros candolleana Wight (Ebenaceae) với 10% Ngoài ra còn có những loài mọc xen lẫn khác tương đối quan trọng như Dầu cát Dipterocarpus caudatus spp caudatus với 4%, Tai nghé Aporusa planchioniana Bail
(Euphorbiaceae) với 3% và Trâm Sygyzium sp (Myrtaceae) với 3% Kiểu rừng
này có tầng tán luôn luôn xanh và một chiều cao vượt hẳn các kiểu rừng khác (xem bảng 1) Số lượng loài cũng tương đối cao hơn
Trang 8Kiểu rừng khộp IV, với độ cao 39m so với mặt biển, là kiểu rừng nằm trên địa bàn cao nhất so với các kiểu rừng nghiên cứu khác Các loài ưu thế của rừng này bao
gồm Sến Shorea roxburghii G.Don (Dipteocarpaceae) chỉ còn với 19%, Shorea
sp với 13% và Vên vên Anisoptera costata Korth (Dipterocarpaceae) với 11% Một số loài khác tương đối quan trọng có thể kể đến là Tai nghé Aporusa
planchioniana Bail (Euphorbiaceae) với 10% và Dành dành Gardenia philastri (Rubiaceae) với 2% Những loài ưu thế thuộc tầng cao nhất của kiểu rừng này hầu
hết đều rụng rá vào mùa khô Các thông số của kiểu rừng này (ví dụ: tổng diện tích ngang, chiều cao toàn thân, chiều dưới cành, đường kính trung bình) đều thấp hơn kiểu rừng III, mặc dù số lượng thành phần loài tương đương nhau
Kiểu rừng khộp V (vị trí khu tiêu chuẩn được chọn của kiểu rừng này nằm cách bờ biển Đông 200m) có tổng diện tích ngang lớn nhất là 30m2/ha và mật độ quần thể cao nhất là 608cây/ha Tại đây, các loài trong họ Sao dầu không còn chiếm ưu thế
nữa mà được thay thế bằng Bình linh Vitex pubescens Vahl (Verbenaceae) với 32% và Bằng lăng Lagerstroemia calyculata S Kurz (Lythraceae) với 27% tỷ lệ tổng diện tích ngang Một số loài khác khá phổ biến là Trường Xerospermum sp (Sapindaceae) với 7%, Trâm Syzygium sp (Myrtaceae) với 5% và Thành ngạnh Cratoxylon formosum (Korth Benth et Hook) (Guttiferae) chỉ với 3%.Vào mùa
khô hầu như tất cả các loài từ tầng cao đến tầng thấp đều rụng lá
Trong điều kiện cùng một lượng mưa hàng năm tại Bình Châu thì các kiểu rừng
“khô rụng lá” có khuynh hướng gia tăng về diện tích gốc cũng như mật độ cây Trong khi đó kiểu rừng ẩm thường xanh III đạt được chiều cao nhất và kiểu rừng III (thường xanh) và kiểu rừng IV (bán thay lá) chiếm được thành phần loài phong phú nhất
Đất
Trang 9Nghiên cứu đất giúp chúng ta phát hiện được các nguyên nhân dẫn đến sự biến thể của cấu tạo rừng và các kiểu rừng trên một địa bàn vô cùng nhỏ bé Luyen và Fiedler (1995) đã đưa ra một số đất tiêu biểu cho Việt Nam trong chuỗi đất cát ven biển Chúng được phân loại theo các địa phận khác nhau như đất cát trên bãi biển, trên đụn cát bay cao và thấp, trên đụn cát cố định kề sát mực nước ngầm và tại các địa điểm ngập nước Các dạng đất này cũng được tìm thấy trong khu vực nghiên cứu tại Bình Châu Phước Bửu Tác giả Moormann(1961) đã đưa loại đất cát thô này vào nhóm eutric regosols và phân cấp chúng thành hai nhóm "regosols trên cát biển mới" và "regosols trên đất cát biển cổ"
Bảng 2 cho thấy, thành phần cát trong đất của 4 kiểu rừng (I, II, III và IV) chiếm khoảng 90%, chủ yếu là cát hạt vừa và cát mịn Đất của rừng khô rụng lá kiểu V với gần 60 % cát hạt thô to trong tổng khối lượng thành phần cát khoảng 85 %, chỉ
là một ngoại lệ
Bảng 1 Các thông số chính của năm kiểu rừng (I-V) tại Bình Châu Phước
Bửu
Kiểu rừng
Phân
vùng/Không
phân vùng
Rừng tràm
Melaleuca I
Không phân vùng
Rừng ẩm thường xanh
II
Không phân vùng
Rừng ẩm thường xanh III
Không phân vùng
Rừng khộp IV
Phân vùng
Rừng khô rụng lá
V
Không phân vùng
Loài ưu thế Melaleuca Dipterocarpus Shorea Shorea Vitex
Trang 10(G%) leucadendron
(84%)
caudatus (43%)
Diospyros decandra
(11%)
roxburghii (52%)
Diospyros candolleana
(10%)
roxburghii
(19%)
Shorea sp
(13%)
Anisoptera costata (11%)
pubescens
(32%)
Lagerstroemia
calyculata
(27%)
Tổng diện
tích gốc G
(m2/ha)
Mật độ cây
N/ha
10-30cm
D1,3 và
>30cm D1,3
Đường kính
trung bình
Dg (cm)
Chiều cao
trung bình
dưới cành
5,3
328
4
13,3
6,7
8,3
5
11,8
392
32
17.4
9,4
11,9
14
26,1
416
100
20,3
14,6
19,4
38
17,3
440
72
18,1
12,5
16,6
39
30,1
484
124
21,6
14,0
16,6
25
